2025年高中物理机械能守恒与能量转化习题试卷

2025年高中物理机械能守恒与能量转化习题试卷考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________一、单选题（总共10题，每题2分，总分20分）1.物体从高处自由下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.物体的机械能逐渐减小B.物体的动能逐渐增大C.物体的势能逐渐减小D.物体的机械能守恒2.一颗子弹以水平速度v射入静止在光滑水平面上的木块，子弹进入木块后做匀减速运动，最终停在木块内。在此过程中，下列说法正确的是（）A.子弹的机械能守恒B.木块的机械能守恒C.系统的机械能守恒D.系统的机械能不守恒3.如图所示，一个质量为m的小球从高度为h的A点由静止释放，沿光滑的圆轨道滑到最低点B时速度为v，不计空气阻力，则小球在B点的动能和势能之比是（）A.1:1B.1:2C.2:1D.无法确定4.一根不可伸长的轻绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系有质量为m和2m的小球，系统从静止释放，不计空气阻力，则质量为2m的小球下降h的过程中，重力势能的减少量转化为（）A.小球m的动能B.小球2m的动能C.系统的动能D.系统的机械能5.如图所示，一个质量为m的小球从高度为h的A点由静止释放，沿光滑的倾斜轨道滑到水平面上的C点时速度为v，不计空气阻力，则小球从A到C的过程中，重力势能的减少量等于（）A.小球的动能增加量B.小球的机械能增加量C.系统的机械能增加量D.小球的势能减少量6.一颗质量为m的子弹以速度v射入静止的木块，木块质量为M，子弹穿出木块的速度为v/2，不计空气阻力，则木块获得的动能是（）A.mv²/4B.mv²/2C.mv²/8D.mv²7.如图所示，一个质量为m的小球从高度为h的A点由静止释放，沿光滑的圆轨道滑到最低点B时速度为v，不计空气阻力，则小球在B点的动能和势能之比是（）A.1:1B.1:2C.2:1D.无法确定8.一根不可伸长的轻绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系有质量为m和2m的小球，系统从静止释放，不计空气阻力，则质量为2m的小球下降h的过程中，重力势能的减少量转化为（）A.小球m的动能B.小球2m的动能C.系统的动能D.系统的机械能9.如图所示，一个质量为m的小球从高度为h的A点由静止释放，沿光滑的倾斜轨道滑到水平面上的C点时速度为v，不计空气阻力，则小球从A到C的过程中，重力势能的减少量等于（）A.小球的动能增加量B.小球的机械能增加量C.系统的机械能增加量D.小球的势能减少量10.一颗质量为m的子弹以速度v射入静止的木块，木块质量为M，子弹穿出木块的速度为v/2，不计空气阻力，则木块获得的动能是（）A.mv²/4B.mv²/2C.mv²/8D.mv²二、填空题（总共10题，每题2分，总分20分）1.物体从高处自由下落，不计空气阻力，其机械能________。2.一颗子弹以水平速度v射入静止的木块，子弹进入木块后做匀减速运动，最终停在木块内，此过程中系统的机械能________（选填“守恒”或“不守恒”）。3.一个质量为m的小球从高度为h的A点由静止释放，沿光滑的圆轨道滑到最低点B时速度为v，不计空气阻力，小球在B点的动能是________，势能是________。4.一根不可伸长的轻绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系有质量为m和2m的小球，系统从静止释放，不计空气阻力，质量为2m的小球下降h的过程中，重力势能的减少量转化为________。5.一个质量为m的小球从高度为h的A点由静止释放，沿光滑的倾斜轨道滑到水平面上的C点时速度为v，不计空气阻力，小球从A到C的过程中，重力势能的减少量等于________。6.一颗质量为m的子弹以速度v射入静止的木块，木块质量为M，子弹穿出木块的速度为v/2，不计空气阻力，木块获得的动能是________。7.物体从高处自由下落，不计空气阻力，其机械能________。8.一颗子弹以水平速度v射入静止的木块，子弹进入木块后做匀减速运动，最终停在木块内，此过程中系统的机械能________（选填“守恒”或“不守恒”）。9.一个质量为m的小球从高度为h的A点由静止释放，沿光滑的圆轨道滑到最低点B时速度为v，不计空气阻力，小球在B点的动能和势能之比是________。10.一根不可伸长的轻绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系有质量为m和2m的小球，系统从静止释放，不计空气阻力，质量为2m的小球下降h的过程中，重力势能的减少量转化为________。三、判断题（总共10题，每题2分，总分20分）1.物体从高处自由下落，不计空气阻力，其机械能守恒。（）2.一颗子弹以水平速度v射入静止的木块，子弹进入木块后做匀减速运动，最终停在木块内，此过程中系统的机械能不守恒。（）3.一个质量为m的小球从高度为h的A点由静止释放，沿光滑的圆轨道滑到最低点B时速度为v，不计空气阻力，小球在B点的动能和势能之比是1:1。（）4.一根不可伸长的轻绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系有质量为m和2m的小球，系统从静止释放，不计空气阻力，质量为2m的小球下降h的过程中，重力势能的减少量转化为系统的动能。（）5.一个质量为m的小球从高度为h的A点由静止释放，沿光滑的倾斜轨道滑到水平面上的C点时速度为v，不计空气阻力，小球从A到C的过程中，重力势能的减少量等于小球的动能增加量。（）6.一颗质量为m的子弹以速度v射入静止的木块，木块质量为M，子弹穿出木块的速度为v/2，不计空气阻力，木块获得的动能是mv²/4。（）7.物体从高处自由下落，不计空气阻力，其机械能守恒。（）8.一颗子弹以水平速度v射入静止的木块，子弹进入木块后做匀减速运动，最终停在木块内，此过程中系统的机械能不守恒。（）9.一个质量为m的小球从高度为h的A点由静止释放，沿光滑的圆轨道滑到最低点B时速度为v，不计空气阻力，小球在B点的动能和势能之比是2:1。（）10.一根不可伸长的轻绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系有质量为m和2m的小球，系统从静止释放，不计空气阻力，质量为2m的小球下降h的过程中，重力势能的减少量转化为系统的机械能。（）四、简答题（总共4题，每题4分，总分16分）1.简述机械能守恒的条件是什么？2.在光滑水平面上，一个质量为m的小球以速度v向右运动，与一个静止的质量为2m的木块发生弹性碰撞，碰撞后木块的速度是多少？3.一个质量为m的小球从高度为h的A点由静止释放，沿光滑的圆轨道滑到最低点B时速度为v，不计空气阻力，小球在B点的动能和势能之比是多少？4.一根不可伸长的轻绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系有质量为m和2m的小球，系统从静止释放，不计空气阻力，质量为2m的小球下降h的过程中，重力势能的减少量转化为多少？五、应用题（总共4题，每题6分，总分24分）1.一个质量为2kg的小球从高度为5m的A点由静止释放，沿光滑的圆轨道滑到最低点B时速度为10m/s，不计空气阻力，求小球在B点的动能和势能之比。2.一颗质量为0.1kg的子弹以速度500m/s射入静止的木块，木块质量为1kg，子弹穿出木块的速度为200m/s，不计空气阻力，求木块获得的动能。3.一个质量为1kg的小球从高度为10m的A点由静止释放，沿光滑的倾斜轨道滑到水平面上的C点时速度为14m/s，不计空气阻力，求小球从A到C的过程中，重力势能的减少量。4.一根不可伸长的轻绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系有质量为2kg和4kg的小球，系统从静止释放，不计空气阻力，质量为4kg的小球下降3m的过程中，重力势能的减少量转化为多少？【标准答案及解析】一、单选题1.B解析：自由下落时，不计空气阻力，只有重力做功，机械能守恒。动能逐渐增大，势能逐渐减小。2.D解析：子弹穿入木块过程中，有摩擦力做负功，系统机械能不守恒。3.A解析：由机械能守恒，mgh=1/2mv²，动能和势能之比为1:1。4.C解析：系统机械能守恒，重力势能的减少量转化为系统的动能。5.A解析：由机械能守恒，mgh=1/2mv²，重力势能的减少量等于动能增加量。6.A解析：由动能定理，木块获得的动能等于子弹动能的减少量，即mv²/4。7.A解析：同第3题，动能和势能之比为1:1。8.C解析：同第4题，重力势能的减少量转化为系统的动能。9.A解析：同第5题，重力势能的减少量等于动能增加量。10.A解析：同第6题，木块获得的动能是mv²/4。二、填空题1.守恒2.不守恒3.1/2mv²，04.系统的动能5.1/2mv²6.mv²/47.守恒8.不守恒9.1:110.系统的动能三、判断题1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.×（应为1:1）10.√四、简答题1.机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功。2.弹性碰撞中，动量和机械能守恒。设木块速度为v，则：mv=3mv'，1/2mv²=1/2m(v')²+1/2(2m)v²解得v'=v/3。3.同第3题解析，动能和势能之比为1:1。4.同第4题解析，重力势能的减少量转化为系统的动能，即mgh+2mgh